GAYA

Dari penjelasan di atas dapat kita simpulkan bahwa gaya adalah tarikan atau
dorongan yang dapat mengakibatkan perubahan gerak dan atau bentuk benda.
Gaya dapat kita bedakan menjadi dua, yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
1. Gaya Sentuh
Seseorang yang sedang mengangkat barbel berarti memberikan gaya
pada barbel. Orang tersebut memberikan gaya dengan kontak langsung
dengan barbel. Gaya inilah yang dikenal dengan gaya sentuh. Gaya sentuh
adalah gaya yang bekerja pada benda akibat adanya sentuhan. Contoh gaya
sentuh antara lain gaya otot dan gaya gesek.
2. Gaya Tak Sentuh
Perhatikan gambar 15.2 di samping! Sebatang magnet dapat
menarik besi dengan mudah tanpa perlu disentuhkan pada besi. Gaya
yang dimiliki magnet merupakan contoh gaya tak sentuh. Jadi gaya tak
sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa adanya sentuhan
dengan benda tersebut. Contoh gaya tak sentuh antara lain gaya
gravitasi bumi dan gaya listrik.
Dalam fisika ada bermacam-macam gaya, di antaranya adalah sebagai
berikut.
1. Gaya Berat
Gaya berat merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda.
Gaya berat akan kita bahas lebih lanjut pada sub D.
2. Gaya Normal
Gaya normal adalah gaya sentuh yang timbul akibat sentuhan
dua benda. Arah gaya normal selalu tegak lurus terhadap bidang
sentuh. Besarnya gaya normal suatu benda yang terletak pada bidang
horisontal sama dengan berat benda dan dirumuskan sebagai berikut.
􀁇 N
= 􀁇 w = m . g . . . (15.1)
Keterangan:
􀁇 N
: gaya normal (N)
􀁇 w
: gaya berat (N)
3. Gaya Tegangan Tali
Gaya tegangan tali bekerja pada dua benda yang dihubungkan oleh tali.
Besarnya gaya tegangan tali sebuah benda yang digantung dirumuskan:
T – m . g = 0 . . . (15.2)
Jika benda bergerak ke atas dengan percepatan
􀁋 a
, berlaku
persamaan berikut.
􀁇
T – m . g = m .
􀁇 a
. . . (15.3)
Jika benda bergerak ke bawah dengan percepatan
􀁋 a
, berlaku
persamaan berikut.
m . g –
􀁇
T = m .
􀁇 a
. . . (15.4)
Keterangan:
􀁇
T : gaya tegangan tali (N)
􀁇
a : percepatan (m/s2)
g : percepatan gravitasi (m/s2) (g = 10 m/s2)
m : massa benda (kg)
4. Gaya Gesek
Gaya gesek terjadi pada bidang sentuh antara permukaan dua benda.
Arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya gesek akan
kita pelajari pada sub C.
5. Gaya Tekan
Tekanan merupakan besarnya gaya tekan tiap satuan luas permukaan.
Tekanan dirumuskan sebagai berikut.
=
􀁇
F
P
A
. . . (15.5)
Keterangan:
P : tekanan (N/m2 atau Pa) 􀁇
F : gaya tekan (N)
A : luas permukaan (m2)
Gaya merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok
panjang, massa, dan waktu. Gaya memiliki besar dan arah sehingga gaya
termasuk besaran vektor. Satuan gaya dalam sistem SI adalah newton
disingkat N. Satu newton didefinisikan sebagai besarnya gaya yang
memberikan percepatan sebesar 1 m/s2 kepada benda yang mempunyai
massa 1 kg. Jadi, 1 N = 1 kg.m/s2 .
Satuan gaya dalam sistem cgs adalah dyne (dibaca dine). Satu dyne
adalah besarnya gaya yang memberikan percepatan sebesar 1 cm/s2 pada
benda yang bermassa 1 gram. Hubungan antara newton dengan dyne adalah
sebagai berikut.
1 N = 1 kg.m/s2
1 N = 1 × 1.000 g × 100 cm/s2
1 N = 100.000 g.cm/s2
1 N = 105 dyne
Jadi, 1 N = 105 dyne.
Besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda dapat diukur dengan
menggunakan neraca pegas. Besar gaya tersebut ditunjukkan oleh jarum
penunjuk yang terdapat pada neraca pegas. Untuk lebih memahami cara
mengukur dengan menggunakan neraca pegas

Resultan Gaya
Ada kalanya suatu benda dikenai lebih dari satu gaya.
Dua gaya atau lebih yang bekerja pada suatu benda dapat
dijumlahkan. Penjumlahan dari gaya-gaya yang bekerja
pada suatu benda disebut resultan gaya. Untuk
menjumlahkan beberapa gaya kamu harus melukiskan
gaya-gaya yang bekerja.
Sebelumnya telah disebutkan bahwa gaya merupakan besaran vektor yang
memiliki arah dan besar. Gaya dapat digambarkan sebagai garis berupa anak
panah. Gaya biasa disimbolkan dengan
􀁇
F. Perhatikan gambar 15.6 di atas!
1. Titik O merupakan titik pangkal gaya yang disebut titik tangkap gaya.
2. OA merupakan panjang anak panah yang menunjukkan besarnya gaya.
3. Arah anak panah menunjukkan arah gaya.
Gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda dapat berupa gaya-gaya yang
searah, berlawanan arah, saling tegak lurus, atau saling membentuk sudut. Berikut
ini akan kita pelajari resultan gaya-gaya yang searah dan berlawanan arah.

1. Resultan Gaya-gaya Searah
Simaklah percakapan berikut!
Gambar 15.6 Gaya digambarkan
sebagai anak panah
A
Wah, ternyata
mendorong meja
bersama-sama
akan lebih
mudah. Benar, karena
gaya yang kita
berikan pada meja
dijumlahkan.
Gambar 15.7 Resultan gaya-gaya
searah
Berdasarkan peristiwa di atas dapat diperoleh kesimpulan bahwa
gaya dorong kedua anak tersebut menghasilkan sebuah resultan gaya
yang mampu menggerakkan meja. Perhatikan gambar 15.7 di
samping! Dari gambar dapat disimpulkan bahwa resultan dua gaya
atau lebih yang searah dan segaris dirumuskan sebagai berikut.
􀁇 R
=
􀁇
F1 +
􀁇
F2 +
􀁇
F3 + . . . +
􀁇
Fn . . . (15.6)
Keterangan:
􀁋 R
: resultan gaya (N)
n : banyaknya gaya
Dengan demikian, dua buah gaya atau lebih yang segaris dan
searah dapat diganti dengan sebuah gaya lain yang besarnya sama
dengan jumlah gaya-gaya tersebut.